“Anode-free” Zn/LiFePO4 aqueous batteries boosted by hybrid electrolyte

阳极 电解质 法拉第效率 电池(电) 电化学 材料科学 剥离(纤维) 水溶液 化学工程 电偶阳极 乙二醇 无机化学 化学 电极 冶金 复合材料 阴极保护 有机化学 功率(物理) 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Jingying Duan,Luofu Min,Mengqian Wu,Ting Yang,Mingming Chen,Chengyang Wang
出处
期刊:Journal of Industrial and Engineering Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:114: 317-322 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.jiec.2022.07.021
摘要

Aqueous rechargeable batteries with Zn as anode directly have become prospective alternatives to conventional lithium-ion batteries. However, the growth of zinc dendrites restricts the practical application of Zn anode greatly. In addition, the use of thick zinc foil as anode also increases the total weight of the battery and impacts the whole energy density. Herein, a kind of “anode-free” Zn/LiFePO4 battery (zero-excess Zn) is designed to solve such problems, and corresponding electrolyte is optimized to ensure the electrochemical performance. As a result, ethylene glycol (EG) is added to the aqueous electrolyte with 1.5 M Zn(CF3SO3)2 and 1.5 M LiCF3SO3 as solutes, which not only improves the stability of the electrolyte, but also inhibits the growth of zinc dendrites. And the Zn/Cu batteries with 70 vol% EG/H2O hybrid electrolyte show highly reversible Zn plating/stripping process, in which the average coulombic efficiency (ACE) is as high as 99.77 % at a current density of 1 mA cm−2. In order to better adapt to the “anode-free” Zn/LiFePO4 battery system, the ratio of Zn2+ to Li+ ions in this electrolyte is further optimized, and it’s found that the battery with 2 M Zn(CF3SO3)2 + 1 M LiCF3SO3-70 vol% EG/H2O electrolyte shows the most excellent electrochemical stability, in which the capacity retention rate is 75.2 % after 100 cycles at a current density of 1 mA cm−2. Our work makes it possible for the application of aqueous “anode-free” batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
bkagyin应助阿强采纳,获得10
刚刚
粗暴的乐巧完成签到,获得积分10
刚刚
溜溜关注了科研通微信公众号
刚刚
Lemuel完成签到,获得积分10
1秒前
小马甲应助liu采纳,获得10
1秒前
1秒前
molihuakai应助故里采纳,获得10
1秒前
小巧尔岚完成签到,获得积分10
2秒前
隐形敏发布了新的文献求助10
2秒前
如意傥完成签到 ,获得积分10
2秒前
mission完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
淡淡的凡松完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
脑洞疼应助碧蓝飞雪采纳,获得10
3秒前
dhdgi完成签到,获得积分20
3秒前
Jack发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
沉默是金完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
科研伪人完成签到 ,获得积分10
4秒前
Cyx发布了新的文献求助10
4秒前
keep完成签到,获得积分10
4秒前
追寻茗发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
坦率的棉花糖完成签到,获得积分10
6秒前
厦门猛妹完成签到,获得积分10
6秒前
结实的慕灵完成签到,获得积分20
6秒前
pipi完成签到,获得积分10
6秒前
one183发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
祥子完成签到,获得积分10
7秒前
Kevin完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
一颗困困豆耶完成签到,获得积分10
8秒前
碎叶发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
panghu完成签到,获得积分10
8秒前
lhappy应助沉静的含海采纳,获得10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6524408
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8317309
关于积分的说明 17799017
捐赠科研通 5626079
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2928532
邀请新用户注册赠送积分活动 1905279
关于科研通互助平台的介绍 1765280